(57)【要約】【課題】連続波を利用して目標位置からの生体内情報を抽出する超音波診断装置において改良された装置構成を提供する。【解決手段】デジタル変調処理部２０は、パターン発生部２４から得られる信号列を用いて、ＲＦ信号に対して変調処理を施すことにより、連続波の送信信号を形成する。復調処理部５０は、生体内の目標位置に応じて信号列から形成される参照信号列を用いて、受信信号に対して目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより復調信号を得る。受信ミキサ６０は、ＲＦ信号から形成される参照波信号を用いて、復調信号に対して検波処理を施すことにより、目標位置から得られるベースバンド信号を抽出する。さらにドプラ情報解析部７０は、ベースバンド信号から目標位置に対応したドプラ情報を抽出する。【選択図】図１
2010269004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的な信号列を用いて搬送波信号に対して変調処理を施すことにより得られる連続波の送信信号を出力する送信信号出力部と、
前記送信信号に対応した超音波の送信波を生体に送波してその送信波に伴う受信波を生体から受波することにより受信信号を得る送受波部と、
生体内の目標位置に応じて前記信号列から形成される参照信号列を用いて、前記受信信号に対して目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、選択的復調信号を得る位置選択部と、
前記搬送波信号から形成される参照波信号を用いて前記選択的復調信号に対して検波処理を施すことにより、目標位置から得られる目標信号を抽出する目標抽出部と、
前記目標信号から生体内情報を抽出する生体内情報抽出部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
目標位置の深さに応じた遅延量だけ前記信号列を遅延処理して前記参照信号列を形成する遅延処理部をさらに有し、
前記受信信号に含まれる目標位置に対応した信号列パターンと前記参照信号列の信号列パターンとを互いに一致させることにより、前記選択的な復調処理を実現する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
前記位置選択部は、複数の目標位置の各々に対応した参照信号列を用いて、前記受信信号に対して各目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、複数の目標位置に対応した複数の選択的復調信号を形成し、
前記目標抽出部は、複数の選択的復調信号の各々に対して参照波信号を用いて検波処理を施すことにより、複数の目標位置に対応した複数の目標信号を抽出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置において、
前記受信信号を記憶する受信信号記憶部をさらに有し、
対象となる受信信号に後続する受信信号が前記受信信号記憶部に記憶される処理と並行して、
前記位置選択部は、対象となる受信信号から複数の選択的復調信号を形成し、
前記目標抽出部は、複数の選択的復調信号から複数の目標信号を抽出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波診断装置において、
複数の目標位置に対応した複数の参照信号列を記憶する参照信号列記憶部を有し、
前記位置選択部は、複数の目標位置の各々に対応した参照信号列を順に用いて、前記受信信号に対して各目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、複数の目標位置の各々に対応した位置選択信号を順に形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記送受波部は、送信波を送波する複数の送信用振動素子と受信波を受波することにより受信信号を得る複数の受信用振動素子とを備え、
前記位置選択部は、各受信用振動素子ごとに目標位置に応じて形成される前記参照信号列を用いて、各受信用振動素子から得られる受信信号に対して、目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、複数の受信用振動素子に対応した複数の選択的復調信号を形成し、
前記目標抽出部は、複数の選択的復調信号の各々に対して前記参照波信号を用いて検波処理を施すことにより、複数の選択的復調信号から複数の受信用振動素子に対応した複数の目標信号を抽出し、
前記生体内情報抽出部は、前記複数の目標信号を合成することにより得られる目標位置を焦点とした合成目標信号から生体内情報を抽出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波診断装置において、
各受信用振動素子ごとに目標位置との間の位置関係に応じた遅延量だけ前記信号列を遅延処理することにより、複数の受信用振動素子に対応した複数の参照信号列を形成する参照信号列形成部をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の超音波診断装置において、
各受信用振動素子ごとに目標位置との間の位置関係に応じた位相量だけ前記搬送波信号の位相を調整することにより、複数の受信用振動素子に対応した複数の参照波信号を形成する参照波信号形成部をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波診断装置において、
前記目標抽出部は、前記参照波信号形成部により位相を調整されて形成された複数の参照波信号を用いて、複数の受信用振動素子に対応した複数の目標信号を抽出し、
前記生体内情報抽出部は、前記複数の目標信号を加算することにより得られる合成目標信号から生体内情報を抽出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記送信信号出力部は、周期的な信号列に基づいた位相シフトキーイングにより搬送波信号の位相を変化させて形成された連続波の送信信号を出力する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、連続波を利用する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置の連続波を利用した技術として、連続波ドプラが知られている。連続波ドプラでは、例えば、数ＭＨｚの正弦波である送信波が生体内へ連続的に放射され、生体内からの反射波が連続的に受波される。反射波には、生体内における運動体（例えば血流など）によるドプラシフト情報が含まれる。そこで、そのドプラシフト情報を抽出して周波数解析することにより、運動体の速度情報を反映させたドプラ波形などを形成することができる。
【０００３】
連続波を利用した連続波ドプラは、パルス波を利用したパルスドプラに比べて一般に高速の速度計測の面で優れている。こうした事情などから、本願発明者は、連続波ドプラに関する研究を重ねてきた。その成果の一つとして、特許文献１において、周波数変調処理を施した連続波ドプラ（ＦＭＣＷドプラ）に関する技術を提案している。
【０００４】
一方、連続波ドプラでは、連続波を利用していることにより位置計測が困難である。例えば、従来の一般的な連続波ドプラの装置（ＦＭＣＷドプラを利用しない装置）では、位置計測を行うことができなかった。これに対し、本願発明者は、特許文献２において、ＦＭＣＷドプラにより生体内組織の速度に加えて生体内組織の位置を計測することができる技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５３９４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２に記載されたＦＭＣＷドプラの技術は、それまでにない超音波診断の可能性を秘めた画期的な技術である。本願発明者は、この画期的な技術の改良についてさらに研究を重ねてきた。特に、連続波を利用して目標位置からの生体内情報を抽出する技術に注目して研究を重ねてきた。
【０００７】
本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、連続波を利用して目標位置からの生体内情報を抽出する超音波診断装置において改良された装置構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、周期的な信号列を用いて搬送波信号に対して変調処理を施すことにより得られる連続波の送信信号を出力する送信信号出力部と、前記送信信号に対応した超音波の送信波を生体に送波してその送信波に伴う受信波を生体から受波することにより受信信号を得る送受波部と、生体内の目標位置に応じて前記信号列から形成される参照信号列を用いて、前記受信信号に対して目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、選択的復調信号を得る位置選択部と、前記搬送波信号から形成される参照波信号を用いて前記選択的復調信号に対して検波処理を施すことにより目標位置から得られる目標信号を抽出する目標抽出部と、前記目標信号から生体内情報を抽出する生体内情報抽出部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、目標位置の深さに応じた遅延量だけ前記信号列を遅延処理して前記参照信号列を形成する遅延処理部をさらに有し、前記受信信号に含まれる目標位置に対応した信号列パターンと前記参照信号列の信号列パターンとを互いに一致させることにより、前記選択的な復調処理を実現する、ことを特徴とする。
【００１０】
望ましい態様において、前記位置選択部は、複数の目標位置の各々に対応した参照信号列を用いて、前記受信信号に対して各目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、複数の目標位置に対応した複数の選択的復調信号を形成し、前記目標抽出部は、複数の選択的復調信号の各々に対して参照波信号を用いて検波処理を施すことにより、複数の目標位置に対応した複数の目標信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１１】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、前記受信信号を記憶する受信信号記憶部をさらに有し、対象となる受信信号に後続する受信信号が前記受信信号記憶部に記憶される処理と並行して、前記位置選択部は、対象となる受信信号から複数の選択的復調信号を形成し、前記目標抽出部は、複数の選択的復調信号から複数の目標信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１２】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、複数の目標位置に対応した複数の参照信号列を記憶する参照信号列記憶部を有し、前記位置選択部は、複数の目標位置の各々に対応した参照信号列を順に用いて、前記受信信号に対して各目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、複数の目標位置の各々に対応した位置選択信号を順に形成する、ことを特徴とする。
【００１３】
望ましい態様において、前記送受波部は、送信波を送波する複数の送信用振動素子と受信波を受波することにより受信信号を得る複数の受信用振動素子とを備え、前記位置選択部は、各受信用振動素子ごとに目標位置に応じて形成される前記参照信号列を用いて、各受信用振動素子から得られる受信信号に対して、目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、複数の受信用振動素子に対応した複数の選択的復調信号を形成し、前記目標抽出部は、複数の選択的復調信号の各々に対して前記参照波信号を用いて検波処理を施すことにより、複数の選択的復調信号から複数の受信用振動素子に対応した複数の目標信号を抽出し、前記生体内情報抽出部は、前記複数の目標信号を合成することにより得られる目標位置を焦点とした合成目標信号から生体内情報を抽出することを特徴とする。
【００１４】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、各受信用振動素子ごとに目標位置との間の位置関係に応じた遅延量だけ前記信号列を遅延処理することにより、複数の受信用振動素子に対応した複数の参照信号列を形成する参照信号列形成部をさらに有する、ことを特徴とする。
【００１５】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、各受信用振動素子ごとに目標位置との間の位置関係に応じた位相量だけ前記搬送波信号の位相を調整することにより、複数の受信用振動素子に対応した複数の参照波信号を形成する参照波信号形成部をさらに有する、ことを特徴とする。
【００１６】
望ましい態様において、前記目標抽出部は、前記参照波信号形成部により位相を調整されて形成された複数の参照波信号を用いて、複数の受信用振動素子に対応した複数の目標信号を抽出し、前記生体内情報抽出部は、前記複数の目標信号を加算することにより得られる合成目標信号から生体内情報を抽出する、ことを特徴とする。
【００１７】
望ましい態様において、前記送信信号出力部は、周期的な信号列に基づいた位相シフトキーイングにより搬送波信号の位相を変化させて形成された連続波の送信信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、連続波を利用して目標位置からの生体内情報を抽出する超音波診断装置において改良された装置構成が提供される。例えば、本発明の好適な態様においては、目標位置に応じて信号列から形成される参照信号列を用いて目標位置を対象とした選択的な復調処理が実行され、さらに、搬送波信号から形成される参照波信号を用いて復調信号に対して検波処理が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態を示す図である。
【図２】ＰＳＫにより形成される連続波の送信信号を説明するための図である。
【図３】選択的なＰＳＫの復調処理を説明するための図である。
【図４】乗算器出力の電圧と参照信号列の位相との関係を説明するための図である。
【図５】本実施形態における各信号の周波数スペクトラムを示す図である。
【図６】本発明に係る超音波診断装置の別の好適な実施形態を示す図である。
【図７】受信ＲＦ信号の記憶処理とその後段の処理を説明するための図である。
【図８】本発明に係る超音波診断装置のさらに別の好適な実施形態を示す図である。
【図９】超音波ビームと目標位置を説明するための図である。
【図１０】各受信用振動素子ごとの処理を説明するための図である。
【図１１】本実施形態における受信信号と参照列信号と復調信号を説明するための図である。
【図１２】本実施形態における複数のミキサから加算部までの処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２１】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示す機能ブロック図である。送信用振動子１０は生体内へ送信波を連続的に送波し、また、受信用振動子１２は生体内からの反射波を連続的に受波する。このように、送信および受信がそれぞれ異なる振動子で行われて、いわゆる連続波ドプラ法による送受信が実行される。本実施形態において利用される連続波は、デジタル変調された連続波であり、デジタル変調処理部２０によって形成される。
【００２２】
デジタル変調処理部２０は、パターン発生部２４から供給される周期的な信号列に基づいて、ＲＦ波発振器２２から供給されるＲＦ波（搬送波信号）に対してデジタル変調処理を施して連続波を発生する。デジタル変調処理部２０における変調処理としては、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）や周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）などが好適である。デジタル変調処理部２０において形成される連続波の波形等については後の原理説明で詳述する。デジタル変調処理部２０はデジタル変調された連続波を電力増幅器１４に出力する。
【００２３】
電力増幅器１４は、デジタル変調された連続波を電力増幅して送信用振動子１０に供給する。そして、デジタル変調された連続波に対応する送信波が送信用振動子１０から送波され、生体内からの反射波が連続的に受信用振動子１２によって受波される。
【００２４】
前置増幅器１６は、受信用振動子１２から供給される受波信号に対して低雑音増幅等の受信処理を施し、受信ＲＦ信号を形成して復調処理部５０へ出力する。復調処理部５０は受信ＲＦ信号に対して、生体内の目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより復調信号（選択的復調信号）を形成する。復調処理部５０は、参照信号列を用いて復調処理を実行する。
【００２５】
復調処理部５０において利用される参照信号列は、デジタル変調処理部２０で利用される周期的な信号列に基づいて形成される。つまり、パターン発生部２４からデジタル変調処理部２０へ出力される信号列と同じ信号列が遅延回路３２へ出力され、遅延回路３２においてその信号列が遅延処理され、そして、遅延処理された信号列が参照信号列として復調処理部５０に供給される。
【００２６】
遅延回路３２は、目標位置の深さに応じた遅延量だけ信号列に遅延処理を施して参照信号列（遅延処理された信号列）を出力する。遅延回路３２は、例えばｎ段のシフトレジスタによって形成することができる。この場合、シフトレジスタのｎ段のタップから目標位置の深さに応じた遅延量のタップが選択され、選択されたタップから目標位置の深さに応じた参照信号列（遅延処理された信号列）が出力される。
【００２７】
こうして、復調処理部５０は、生体内の目標位置に応じて信号列から形成される参照信号列を用いて、受信ＲＦ信号に対して目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、復調信号（選択的復調信号）を形成する。なお、復調処理部５０における復調処理については後の原理説明でさらに詳述する。
【００２８】
復調処理部５０において形成された復調信号は受信ミキサ６０へ出力される。受信ミキサ６０は、復調信号に対して直交検波を施して複素ベースバンド信号を生成する回路であり、２つのミキサ６２，６３で構成される。各ミキサは復調信号を所定の参照波信号と混合する回路である。
【００２９】
受信ミキサ６０の各ミキサに供給される参照波信号は、デジタル変調処理部２０で利用されるＲＦ波（搬送波信号）に基づいて形成される。つまり、ＲＦ波発振器２２からデジタル変調処理部２０へ出力されるＲＦ波と同じＲＦ波が受信ミキサ６０側へ出力され、ミキサ６２にはＲＦ波発振器２２から出力されたＲＦ波が直接供給され、一方、ミキサ６３にはＲＦ波発振器２２から出力されたＲＦ波がπ／２シフト回路４２を経由して供給される。
【００３０】
π／２シフト回路４２はＲＦ波発振器２２から出力されたＲＦ波の位相をπ／２だけずらす回路である。この結果、ミキサ６２から同相信号成分（Ｉ信号成分）が出力され、ミキサ６３から直交信号成分（Ｑ信号成分）が出力される。そして、受信ミキサ６０の後段に設けられたＬＰＦ（ローパスフィルタ）６４，６５により、同相信号成分および直交信号成分の各々の高周波数成分がカットされ、検波後の必要な帯域のみの複素ベースバンド信号が抽出される。
【００３１】
後の原理説明で詳述するが、２つのミキサ６２，６３の各々から出力される受信ミキサ出力信号には、目標位置以外からの受信信号成分に比べて、目標位置からの受信信号成分が支配的に多く含まれている。そして、ＬＰＦ６４，６５において、その目標位置からの受信信号成分に含まれている直流信号成分が抽出される。
【００３２】
ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換回路）６８，６９は、複素ベースバンド信号（同相信号成分および直交信号成分）の各々に対してＦＦＴ演算を実行する。その結果、ＦＦＴ回路６８，６９において複素ベースバンド信号が周波数スペクトラムに変換される。なお、ＦＦＴ回路６８，６９から出力される周波数スペクトラムは、回路の設定条件などにより周波数分解能δｆの周波数スペクトラムデータとして出力される。
【００３３】
ドプラ情報解析部７０は、複素ベースバンド信号の周波数スペクトラムからドプラ情報を抽出する。復調処理部５０における復調処理と受信ミキサ６０における検波処理により目標位置からの受信信号成分が抽出されているため、ドプラ情報解析部７０において目標位置からのドプラ情報が選択的に抽出される。ドプラ情報解析部７０は、生体内の各深さ（各位置）ごとにドプラ情報を抽出して、例えば、超音波ビーム（音線）上の各深さごとに生体内組織の速度を算出してリアルタイムで出力する。なお、超音波ビームを走査させて二次元的あるいは三次元的に生体内組織の各位置の速度を算出してもよい。
【００３４】
表示処理部８０は、生体組織の深さ（位置）ごとの速度に基づいて、例えばドプラ波形や、深さ速度の情報を含むグラフなどを形成し、形成したドプラ波形やグラフなどを表示部９０にリアルタイムで表示させる。なお、図１に示す超音波診断装置内の各部は、システム制御部１００によって制御される。つまり、システム制御部１００は、送信制御や受信制御や表示制御などを行う。
【００３５】
以上、概説したように、本実施形態では、デジタル変調処理された連続波に対応した超音波を送受波して受信信号を得て、生体内の目標位置の深さに応じた参照信号列を用いて復調処理を施すことにより、生体内情報として目標位置のドプラ情報を選択的に抽出している。デジタル変調処理部２０における変調方式としては、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）などが好適である。そこで、位相シフトキーイングにより目標位置からのドプラ情報が選択的に抽出される原理について詳述する。なお、既に図１に示した構成（部分）については、以下の説明においても図１の符号を利用する。
【００３６】
図２は、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）により形成される連続波の送信信号を説明するための図である。図２（Ａ）には、ＲＦ波発振器２２から出力されるＲＦ信号（ＲＦ波）の波形が示されている。ＲＦ信号は、一定の周波数（例えば５ＭＨｚ程度）の連続波である。図２（Ｂ）には、パターン発生部２４から出力される周期的な信号列の一例が示されている。パターン発生部２４は、例えば図２（Ｂ）に示すような、ランダムに値を変化させた２値符号（擬似ランダム信号）を発生する。
【００３７】
図２（Ｃ）には、ＰＳＫ変調器として機能するデジタル変調処理部２０において形成される変調された連続波（送信信号）が示されている。デジタル変調処理部２０は、図２（Ａ）のＲＦ信号に対して、図２（Ｂ）の２値符号に基づいて、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）の変調処理を施す。デジタル変調処理部２０は、２値符号が「１」のビット期間においてＲＦ信号の位相をそのままとし、２値符号が「−１」のビット期間においてＲＦ信号の位相を反転する（１８０度ずらす）ことにより、図２（Ｃ）の送信信号を形成する。こうして、例えば図２（Ｃ）の送信信号に対応した連続波の超音波が送信用振動子１０から出力され、受信用振動子１２を介して生体内から受信信号が得られる。
【００３８】
本実施形態では、パターン発生部２４から出力された信号列に対して、目標位置に応じた遅延処理を施して参照信号列を形成し、復調処理部５０においてその参照信号列を用いて、目標位置を対象とした選択的なＰＳＫの復調処理が行われる。
【００３９】
図３は、選択的なＰＳＫの復調処理を説明するための図である。復調処理部５０による選択的な復調処理においては、受信信号に含まれる目標位置に対応した信号列パターンと参照信号列の信号列パターンとを互いに一致させることにより、これら２つの信号列パターンの相関が高められている。相関性を鋭くする（高める）ためには、周期的な信号列である擬似ランダム信号の符号系列として、ＰＮ（Pseudo Noise）系列、Ｍ系列、Gorey系列など、パルス圧縮などで実用化されている符号系列を用いればよい。簡単な例として、ｎ＝３のＰＮ符号を用いた場合の選択性について、図３を用いて説明する。
【００４０】
ｎ＝３の場合のＰＮ符号の長さは７（＝２３―１）ビットである。このシーケンスが際限なく繰り返すので、この擬似ランダムパターンは繰り返し周期の逆数の線スペクトラムを持っている。この信号を用いて周波数ｆ０の搬送波に０−πの２相のＰＳＫ変調をかけると、その時間波形は、先に説明した図２（Ｃ）のようになる。
【００４１】
目標位置から得られる受信信号は、送信信号が目標位置の深さに応じた遅延時間だけ遅れ、また組織によって減衰した信号である。その減衰を無視すると、目標位置からの受信信号として、例えば図３の受信信号の波形が得られる。なお、図３において受信信号の上段に示される２値符号は、目標位置から得られる受信信号に対応した２値符号、つまり目標位置に対応した信号列パターンである。
【００４２】
復調処理部５０において利用される参照信号列は、送信信号を形成する際に利用された信号列、つまりパターン発生部２４から出力された信号列を遅延回路３２において遅延処理した信号である。図３には、φ１〜φ９までの遅延量だけ信号列を遅延処理して形成される参照信号列（φ１）〜（φ９）が示されている。
【００４３】
各参照信号列の下段には、その参照信号列を用いて復調処理部５０が受信信号に対してＰＳＫの復調処理を実行した際に得られる復調信号が示されている。復調処理部５０は、参照信号列の符号が「１(High)」のビット期間において受信信号の位相をそのままとし、参照信号列の符号が「−１(Low)」のビット期間において受信信号の位相を反転する（１８０度ずらす）ことにより、復調信号を形成する。
【００４４】
図３から、目標位置に対応した信号列パターンと参照信号列の信号パターンが一致している場合に、つまり参照信号列（φ２）と参照信号列（φ９）を利用した場合に、ＰＳＫ変調処理される前のＲＦ波と同じ波形（正弦波）の復調信号が得られている。例えば、送信用振動子１０から送波された超音波が目標位置に到達して受信用振動子１２まで戻ってくる往復の伝播時間だけ信号列を遅延処理することにより、参照信号列（φ２）と参照信号列（φ９）が得られる。一方、他の参照信号列を利用した場合には、ランダムに位相を変化（反転）させた復調信号が得られている。
【００４５】
このように、参照信号列の信号パターンを目標位置の信号列パターンに一致させることにより、目標位置から得られる受信信号をＲＦ波と同じ波形に復調することができる。また、目標位置から得られる受信信号と他の位置から得られる受信信号は、互いに時間的にずれている（位相がずれている）。そのため、復調処理部５０において、目標位置に対応させた参照信号列により、目標位置から得られる受信信号のみが選択的にＲＦ波と同じ波形に復調される。
【００４６】
なお、図２や図３においては、ＰＳＫによる変調と復調の一例として、０−πの２相のＰＳＫについて説明したが、本発明においては、４相、８相、１６相などの多数相のＰＳＫを利用するようにしてもよい。
【００４７】
復調処理部５０において形成された復調信号は、受信ミキサ６０へ出力され、ＲＦ波に対応した参照波信号と混合（乗算処理）される。図３を利用して説明したように、目標位置に対応させた参照信号列を利用することにより、目標位置から得られる受信信号のみが選択的にＲＦ波と同じ波形に復調されている。
【００４８】
そのため、受信ミキサ６０の乗算処理においては、ＲＦ波（参照波信号）と同じ波形である目標位置の復調信号についての乗算結果（ミキサ出力）の直流成分が最大になる。一方、目標位置以外からの復調信号は、位相をランダムに変化させたままであるため、受信ミキサ６０における乗算結果（ミキサ出力）として、正と負の電圧がランダムに発生し、時間的な平均電圧は非常に小さくなる。
【００４９】
図４は、乗算器出力（ミキサ出力）の電圧と参照信号列の位相との関係を説明するための図である。図４においては、参照信号列（ＰＮパターン）の繰り返し周期ごとに乗算器出力のピーク値が出現し、ピーク値以外に対応する位相では、乗算器出力が極端に小さくなっている。なお、図４の例におけるＰＮパターンの長さは７ビットである。
【００５０】
図５は、本実施形態において処理される各信号の周波数スペクトラムを示す図である。図５（Ａ）は、受信信号の周波数スペクトラムを示している。受信信号は、生体内における減衰を無視すると、送信信号と同じ波形となる。本実施形態における送信信号はＰＳＫ変調された連続波である。したがって、受信信号の周波数スペクトラムも、ＰＳＫ変調された連続波の周波数スペクトラムとなる。周波数ｆ０は、ＲＦ信号の周波数である。ＲＦ信号の周波数ｆ０を中心として広がっている側帯波の周波数間隔は、ＰＳＫ変調において利用された周期的な信号列（図２（Ｂ）の２値符号）の繰り返し周波数ｆｐである。また周波数ｆ０を中心として広がっている側帯波の電力が０（ゼロ）となる、いわゆるヌル（ｎｕｌｌ）点が存在する。周波数ｆ０からヌル点までの周波数間隔は、周期的な信号列（図２（Ｂ）の２値符号）の１ビットの時間間隔Ｔの逆数となる。
【００５１】
図５（Ｂ）は、周期的な信号列から形成される参照信号列の周波数スペクトラムを示している。復調処理部５０における復調処理は、例えば、図５（Ａ）の受信信号と図５（Ｂ）の参照信号列の周波数スペクトラムを畳み込み積分することによって実現することができる。その畳み込み積分の結果、復調処理部５０の出力が極大となるときの周波数スペクトラムが、図５（Ｃ）に示す復調信号の周波数スペクトラムである。図５（Ｃ）に示すように、搬送波（ＲＦ信号）の周波数ｆ０の近傍において、固定組織からの信号であるクラッタ信号と移動組織からのドプラ信号が得られる。
【００５２】
図５（Ｄ）は、受信ミキサ６０において利用される参照波信号の周波数スペクトラムを示している。受信ミキサ６０において利用される参照波信号は、ＰＳＫ変調されていない無変調のＲＦ信号と同じスペクトラムを示す。そして、受信ミキサ６０における検波処理により、図５（Ｃ）の復調信号と図５（Ｄ）参照波信号を乗算処理することにより、図５（Ｅ）に示すようなベースバンド信号に変換される。
【００５３】
図５（Ｅ）に示すベースバンド信号には、直流信号成分と、ＲＦ信号の周波数ｆ０の２倍の高調波成分が含まれている。ドプラ信号は、これらの成分に付着した形で出現する。なお、ＬＰＦ６４，６５において、周波数ｆ０の２倍の高調波成分がカットされて直流信号成分のみが抽出されるため、ＦＦＴ回路６８，６９においては、図５（Ｅ）に示す直流信号成分と周波数ｆ０の２倍の高調波成分のうち、直流信号成分の周波数スペクトラムのみが形成される。
【００５４】
そして、ドプラ情報解析部７０において、図５（Ｅ）に示す直流信号成分の周波数スペクトラムからドプラ信号が抽出され、ドプラシフト量などに基づいて、目標位置に存在する血流の流速などが算出される。受信ミキサ６０において直交検波を施しているため、流速の極性を判断することもできる。なお、直流信号成分の周波数スペクトラムからクラッタ信号を抽出して、目標位置に存在する血管壁の位置などを算出してもよい。
【００５５】
図６には、本発明に係る超音波診断装置の別の好適な実施形態が示されており、図６はその全体構成を示す機能ブロック図である。図１の実施形態と比較して、図６の実施形態は、受信信号を記憶するメモリや参照信号を記憶するメモリが設けられている点で異なっている。図６のブロック図に含まれる他の構成は、図１の構成と同じであり、図６と図１との間において同じ符号の構成が互いに対応関係にある。そこで、図１と同じ構成についての説明を適宜省略して図６に係る実施形態について説明する。
【００５６】
図６に係る実施形態では、前置増幅器１６から出力された受信ＲＦ信号が、メモリＡ（１７Ａ）とメモリＢ（１７Ｂ）に記憶される。そして、セレクタ１８が、メモリＡとメモリＢを適宜選択し、選択されたメモリから受信ＲＦ信号が読み出されて復調処理部５０へ出力される。
【００５７】
また、図６に係る実施形態では、複数の目標位置に対応した複数の参照信号列が参照信号メモリ３４に記憶され、復調処理部５０が各目標位置に応じた参照信号列を参照信号メモリ３４から読み出して利用する。さらに、ＲＦ波発振器２２から出力されたＲＦ波が同相信号用の参照波信号として参照信号メモリＩ（４４Ｉ）に記憶され、ＲＦ波発振器２２から出力されたＲＦ波がπ／２シフト回路４２を経由して直交信号用の参照波信号として参照信号メモリＱ（４４Ｑ）に記憶される。
【００５８】
このように、図６に係る実施形態では、受信ＲＦ信号をメモリＡとメモリＢの２系統に分けて記憶し、記憶された２系統の受信ＲＦ信号を選択的に利用して処理している。そこで、受信ＲＦ信号の記憶処理とその後段の処理について説明する。なお、図６に示した構成（部分）については、以下の説明において図６の符号を利用する。
【００５９】
図７は、受信ＲＦ信号の記憶処理とその後段の処理を説明するための図であり、図６の前置増幅器１６から後段における信号処理の処理タイミングを説明するための図である。図７に示す受信信号は、前置増幅器１６から出力される受信ＲＦ信号に対応している。受信信号は、周期ＴごとにメモリＡ（１７Ａ）とメモリＢ（１７Ｂ）へ交互に記憶される。周期Ｔは送信信号である連続波の変調の周期であり、パターン発生部２４から供給される信号列の周期に対応している。例えば、図３における２値符号の周期Ｔｐが周期Ｔの具体例であり、周期Ｔが例えば超音波ビーム１本の期間となる。
【００６０】
上記の記憶処理により、図７に示すように、周期Ｔｐ１の期間の受信信号がメモリＡに記憶され、周期Ｔｐ２の期間の受信信号がメモリＢに記憶される。周期Ｔｐ３と周期Ｔｐ４においてもメモリＡとメモリＢに対して交互に受信信号が記憶される。
【００６１】
周期Ｔｐ１の期間の受信信号がメモリＡに記憶されると、セレクタ１８は、メモリＡから周期Ｔｐ１の期間の受信信号を読み出して復調処理部５０へ供給する。復調処理部５０においては、図３などを利用して説明したとおり、目標位置を対象とした選択的な復調処理が行われる。図７に示す参照信号列は、復調処理部５０における復調処理に利用される信号である。
【００６２】
図７には、複数の深さ、つまり互いに異なる複数の目標位置に対応したφ１〜φ７の参照信号列が図示されている。例えば、遅延回路３２における遅延処理により、図７に示すφ１〜φ７の参照信号列が形成され、形成されたφ１〜φ７の参照信号列が参照信号メモリ３４に記憶される。なお、図７においては、説明のための一例としてφ１〜φ７の７個の参照信号列を用いているが、例えば超音波ビームに沿って数十から数百の目標位置が設定され、それに応じて数十から数百の参照信号列が利用されてもよい。
【００６３】
復調処理部５０は、参照信号メモリ３４に記憶されたφ１〜φ７の参照信号列を利用して、セレクタ１８から供給される周期Ｔｐ１の期間の受信信号に対して復調処理を施す。そして、受信ミキサ６０は、参照信号メモリＩ（４４Ｉ）と参照信号メモリＱ（４４Ｑ）に記憶された参照波信号を利用して、復調処理部５０から得られた選択的な復調信号に対して検波処理を行い、さらにＬＰＦ６４，６５を経由してＦＦＴ回路６８，６９においてＦＦＴ演算が実行される。
【００６４】
復調処理部５０からＦＦＴ６８，６９までの処理は、各参照信号列ごとに順に実行される。つまり、図７において、φ１の参照信号列について復調処理部５０からＦＦＴ回路６８，６９までの処理が時間σで実行されると、次に、φ２の参照信号列について復調処理部５０からＦＦＴ回路６８，６９までの処理が時間σで実行される。同様に、φ３〜φ７の参照信号列が次々に利用される。
【００６５】
周期Ｔｐ１の期間の受信信号に対するφ１〜φ７の全ての参照信号列を利用した処理は、周期Ｔｐ２の期間内に完了させる。つまり、周期Ｔｐ２の受信信号がメモリＢに記憶される記憶処理の期間内に、周期Ｔｐ１の受信信号に対する信号処理を完了させる。
【００６６】
周期Ｔｐ２の期間の受信信号がメモリＢに記憶されると、セレクタ１８は、メモリＢから周期Ｔｐ２の期間の受信信号を読み出して復調処理部５０へ供給する。そして、復調処理部５０においてφ１〜φ７の参照信号列が次々に利用され、受信ミキサ６０からＦＦＴ回路６８，６９において、周期Ｔｐ２の期間の受信信号に対する処理が実行される。そして、周期Ｔｐ３の受信信号がメモリＡに記憶される記憶処理の期間内に、周期Ｔｐ２の受信信号に対する信号処理を完了させる。同様に、周期Ｔｐ４の受信信号がメモリＢに記憶される記憶処理の期間内に、周期Ｔｐ３の受信信号に対する信号処理を完了させる。
【００６７】
このように、本実施形態においては、受信ＲＦ信号を２系統に分けて記憶し、記憶された２系統の受信ＲＦ信号を選択的に利用して復調処理等を行っている。その復調処理においては、複数の深さ（目標位置）に対応した参照信号列が順に利用され、複数の目標位置の各々に対応した選択的な復調信号が次々に抽出される。そのため、目標位置の個数に応じた複数の復調処理部５０を設ける必要がなく、また、複数の受信ミキサ６０を設ける必要もない。例えば、復調処理部５０と受信ミキサ６０がそれぞれ１つのみの構成であっても、複数の目標位置に対応した複数の信号をリアルタイムで得ることなどが可能になる。
【００６８】
図８には、本発明に係る超音波診断装置のさらに別の好適な実施形態が示されており、図８はその全体構成を示す機能ブロック図である。図１の実施形態と比較して、図８の実施形態は、超音波ビームの形成に係る構成において異なっている。図８のブロック図に含まれる他の構成は、図１の構成と同じであり、図８と図１との間において同じ符号の構成が互いに対応関係にある。そこで、図１と同じ構成についての説明を適宜省略して図８に係る実施形態について説明する。
【００６９】
図８に係る実施形態において、送信用振動子１０は複数の振動素子を備えており、これら複数の振動素子が制御されて超音波の送信ビームが形成される。また、受信用振動子１２も複数の振動素子を備えており、これら複数の振動素子により得られた信号が処理されて受信ビームに沿って信号が得られる。
【００７０】
送信ビームフォーマ（送信ＢＦ）１５は、送信用振動子１０が備える複数の振動素子に対して送信信号を出力する。送信ビームフォーマ１５は、デジタル変調処理部２０により形成されるデジタル変調された連続波に対して、各振動素子に応じた遅延処理を施して各振動素子に対応した送信信号を形成する。なお、送信ビームフォーマ１５において形成された各振動素子に対応した送信信号に対して、必要に応じて電力増幅処理が施されてもよい。こうして、デジタル変調された連続波による送信ビームが形成される。
【００７１】
前置増幅器１６は、受信用振動子１２が備える複数の振動素子から得られる複数の受波信号の各々に対して低雑音増幅等の処理を施す。そして、前置増幅器１６において処理された信号、つまり、受信用振動子１２が備える複数の振動素子（受信用振動素子）から得られる複数の受波信号（受信ＲＦ信号）が復調処理部５０において復調処理される。
【００７２】
図８に係る実施形態では、受信用振動子１２が備える複数の受信用振動素子の各々について、目標位置からの受信信号が選択的に抽出され、さらに、複数の受信用振動素子から得られた信号が目標位置を焦点として合成される。そこで、図８における受信用振動子１２から後段の処理について説明する。なお、図８に示した構成（部分）については、以下の説明において図８の符号を利用する。
【００７３】
図９は、超音波ビームと目標位置を説明するための図である。本実施形態においては、送信用振動子１０と受信用振動子１２が制御されて超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）が形成される。そして、超音波ビームに沿って目標位置を移動させつつ各移動位置においてドプラ信号などが選択的に抽出される。超音波ビームに沿って目標位置を移動させるにあたって、送信ビームと受信ビームの焦点を目標位置に追従（ダイナミックフォーカス）させてもよい。さらに、図９に示すように扇形の走査面を形成するように超音波ビームが走査され、例えば走査面の全域に亘って目標位置が移動されてドプラ情報などが抽出されてもよい。
【００７４】
なお、図９においては、超音波ビーム番号ｎの深さｄの位置にある目標位置Ｏｐが示されている。また、図９には、各振動素子から目標位置Ｏｐまでの距離Ｌが示されており、距離Ｌは各振動素子ごとに異なる値となる。
【００７５】
送信用振動子１０が備える複数の振動素子（複数の送信用振動素子）は、例えば図９に示すように１次元的に配列される。同様に、受信用振動子１２が備える複数の振動素子（受信用振動素子）も、例えば図９に示すように１次元的に配列される。送信用振動子１０と受信用振動子１２は、例えば音響的な相互干渉などを考慮しつつ互いに近接して設けられる。
【００７６】
先に説明したように、送信用振動子１０は複数の振動素子（複数の送信用振動素子）を備えており、送信ビームフォーマ１５が、デジタル変調された連続波に対して、各振動素子に応じた遅延処理を施して各振動素子に対応した送信信号を形成して、デジタル変調された連続波による送信ビームが形成される。
【００７７】
そして、送信ビームに対応した超音波が連続的に生体に送波されると、受信用振動子１２において生体からの受波信号が得られる。本実施形態においては、受信用振動子１２が備える複数の振動素子（受信用振動素子）の各々において目標位置からの受信信号が選択的に抽出される。
【００７８】
図１０は、各受信用振動素子ごとの処理を説明するための図であり、図１０には、図８の受信用振動子１２から加算部６６，６７までの詳細な機能ブロック図が示されている。
【００７９】
受信用振動子１２は、複数の振動素子（複数の受信用振動素子）で構成されている。受信用振動子１２が備える複数の振動素子の個数であるチャンネル数は、例えば４８チャンネルである。なお、図１０には図示されていないが、送信用振動子１０が備える複数の振動素子（複数の送信用振動素子）の個数であるチャンネル数も、受信用振動子１２と同じ程度（例えば４８チャンネル）である。
【００８０】
受信用振動子１２が備える複数の振動素子の各々には前置増幅器１６が接続されており各振動素子により得られた受信ＲＦ信号（受波信号）が、前置増幅器１６において低雑音増幅等の処理を施され、復調処理部５０に送られる。
【００８１】
復調処理部５０は、複数の受信用振動素子に対応した複数の受信ＲＦ信号に対して、各受信ＲＦ信号ごとに、生体内の目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより復調信号（選択的復調信号）を形成する。図１０においては、複数の振動素子（複数の受信用振動素子）の各々に対応した復調処理部５０が一つのブロックで示されている。
【００８２】
各復調処理部５０は、各受信用振動素子に対応した参照信号列を用いて復調処理を実行して、各受信用振動素子に対応した復調信号を形成する。複数の復調処理部５０において利用される複数の参照信号列は、遅延処理部３０により形成される。つまり、パターン発生部２４からデジタル変調処理部２０へ出力される信号列と同じ信号列が遅延処理部３０へ出力され、遅延処理部３０において、その信号列が遅延処理されて複数の参照信号列が形成される。
【００８３】
各復調処理部５０は、各振動素子から前置増幅器１６を介して得られる受信信号（受信ＲＦ信号）に対して、その振動素子に対応した参照信号列を用いて、目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより復調信号（選択的復調信号）を形成する。
【００８４】
図１１は、本実施形態における受信信号と参照列信号と復調信号を説明するための図である。図１１（Ａ）〜（Ｃ）の各々には、複数の受信用振動素子の番号を縦軸に示し、横軸を時間軸とした各信号の波形が示されている。
【００８５】
図１１（Ａ）は、複数の受信用振動素子から得られる複数の受信信号（受信ＲＦ信号）の波形を示している。図１１（Ａ）においては、遅延関係を分かりやすく説明するために各受信用振動素子により目標位置から得られる受信信号が示されている。図９に示したように、各振動素子（受信用振動素子）から目標位置Ｏｐまでの距離Ｌが素子ごとに異なるため、図１１（Ａ）に示すように、複数の受信用振動素子に対応した複数の受信信号（目標位置からの受信信号）は時間軸方向に沿って互いにずれて受信される。
【００８６】
本実施形態においては、連続波により送受信が行われるため、各受信用振動素子において得られる受信信号は、目標位置からの受信信号のみではなく、様々な深さからの信号が混在したものとなる。但し、図１における遅延回路３２の機能と同様に、図８の遅延処理部３０において、目標位置からの受信信号の信号列パターンと参照信号列の信号列パターンを一致させることにより、目標位置からの受信信号が選択的に抽出される。
【００８７】
図１１（Ｂ）は、目標位置に対応するように遅延処理された複数の参照信号列の波形を示している。つまり、図１１（Ａ）の遅延関係に対応するように、遅延処理部３０において各受信用振動素子ごとに信号列に対して遅延処理が実行され、図１１（Ｂ）に示すように、複数の受信用振動素子に対応した複数の参照信号列が形成される。
【００８８】
遅延処理部３０における各受信用振動素子ごとの遅延量（送受信間の時間差）は、図９に示す各受信用振動素子と目標位置Ｏｐとの距離Ｌに基づいて決定される。例えば、各送信用振動素子とそれに対応する各受信用振動素子が互いに同じ位置とみなせる程度に近接する場合には、各送信用振動素子から発生した超音波が距離Ｌだけ進んで目標位置Ｏｐに到達して反射され、さらに距離Ｌだけ進んでその送信用振動素子に対応した受信用振動素子に戻ってくる。この場合においては、距離Ｌの２倍と超音波の音速ｃから送受信間の時間差２Ｌ／ｃを算出することができる。
【００８９】
なお、図９を利用して説明したように、各振動素子から目標位置Ｏｐまでの距離Ｌは各振動素子ごとに異なる値となる。また、目標位置Ｏｐに対応した超音波ビーム番号ｎと深さｄから、幾何学的な配置関係に基づいて、各振動素子から目標位置Ｏｐまでの距離Ｌを算出することができる。
【００９０】
図１１（Ｃ）は、複数の受信用振動素子に対応した複数の復調信号（選択的復調信号）の波形を示している。図１０の各復調処理部５０において、図３を利用して説明した選択的な復調処理が実行されると、図１１（Ｃ）に示す複数の復調信号が得られる。つまり、図１０の各復調処理部５０において、各受信用振動素子から得られる受信ＲＦ信号に対して、その受信用振動素子に対応した参照信号列を用いて、目標位置を対象とした選択的な復調処理を施すことにより、その受信用振動素子に対応した復調信号が得られる。こうして、各復調処理部５０において、目標位置から得られる受信信号のみが選択的にＲＦ波と同じ波形に復調される。
【００９１】
図１０に戻り、各復調処理部５０において得られた復調信号は、同相信号成分用のミキサ６２と直交信号成分用のミキサ６３へ出力される。ミキサ６２，６３は復調信号を所定の参照波信号と混合する回路である。ミキサ６２，６３に供給される参照波信号は、位相調整部Ｉ（４０Ｉ）と位相調整部Ｑ（４０Ｑ）により形成される。つまり、ＲＦ波発振器２２から出力されるＲＦ波が位相調整部Ｉへ直接供給され、位相調整部Ｉが複数のミキサ６２で利用される複数の参照波信号を形成し、一方、ＲＦ波発振器２２から出力されたＲＦ波がπ／２シフト回路４２を経由して位相調整部Ｑへ供給され、位相調整部Ｑが複数のミキサ６３で利用される複数の参照波信号を形成する。
【００９２】
さらに、各ミキサ６２の後段にはＬＰＦ（ローパスフィルタ）６４が設けられており、各ミキサ６２から出力される信号に含まれる不要な高周波数成分がＬＰＦ６４によりカットされ、必要な帯域のみの信号が抽出される。そして、複数のＬＰＦ６４から出力される信号が加算部６６において加算されてＦＦＴ回路６８へ出力される。同様に、各ミキサ６３の後段にはＬＰＦ（ローパスフィルタ）６５が設けられており、各ミキサ６３から出力される信号に含まれる不要な高周波数成分がＬＰＦ６５によりカットされ、必要な帯域のみの信号が抽出される。そして、複数のＬＰＦ６５から出力される信号が加算部６７において加算されてＦＦＴ回路６９へ出力される。
【００９３】
図１２は、本実施形態における複数のミキサから加算部までの処理を説明するための図である。図１２の復調信号１〜６は、複数の振動素子（複数の受信用振動素子）から得られる復調信号（選択的復調信号）を示しており、上述したように、図１０の複数の復調処理部５０から得られる複数の復調信号（図１１（Ｃ））である。
【００９４】
図１２の各復調信号の下段に示される参照波信号１〜６は、各復調信号に対応したミキサで利用される参照波信号であり、図１０の位相調整部Ｉと位相調整部Ｑから出力される。位相調整部Ｉと位相調整部Ｑは、各受信用振動素子ごとに目標位置との間の位置関係に応じた位相量だけＲＦ波（搬送波信号）の位相を調整することにより、複数の受信用振動素子に対応した複数の参照波信号を形成する。
【００９５】
例えば、位相調整部Ｉにより、同相信号成分用の複数の参照波信号として、図１２の参照波信号１〜６が形成される。位相調整部Ｉは、各受信用振動素子ごとに、目標位置に応じた位相量だけＲＦ波の位相を調整する。これにより、図１２に示すように、各受信用振動素子ごとに、その受信用振動素子に対応した目標位置から得られる復調信号と、その受信用振動素子に対応した参照波信号の位相が揃えられる。つまり、図１２に示すように、例えば、参照波信号１の位相が復調信号１の位相に揃えられ、参照波信号２の位相が復調信号２の位相に揃えられる。
【００９６】
なお、直交信号成分用の複数の参照波信号は、位相調整部Ｑにより形成される。直交信号成分用の複数の参照波信号は、同相信号成分用の複数の参照波信号の各々の位相をπ／２だけずらした信号である。
【００９７】
図１２に示すミキサ出力１〜６は、各復調信号に対応したミキサから出力されてＬＰＦにより抽出された信号を示している。つまり、図１０の各ミキサ６２において、各受信用振動素子から得られる復調信号と、その受信用振動素子に対応した参照波信号とが乗算され、さらに、各ＬＰＦ６４において不要な高周波数成分がカットされて、図１２に示すミキサ出力１〜６が得られる。例えば、図１２における復調信号１と参照波信号１が乗算され、不要な高周波数成分がカットされてミキサ出力１が得られ、復調信号２と参照波信号２が乗算され、不要な高周波数成分がカットされてミキサ出力２が得られる。
【００９８】
こうして、図１０に示す複数のＬＰＦ６４から、図１２に示すようなミキサ出力１〜６が出力される。さらに、図１０に示す複数のＬＰＦ６４から出力されたミキサ出力が加算部６６において加算され、図１２に示す加算部出力が得られる。また、位相がπ／２だけずれるものの、図１０に示す複数のＬＰＦ６５からも図１２のミキサ出力１〜６と同様な波形の信号が出力され、それらの信号が図１０に示す加算部６７において加算されて、図１２に示す加算部出力と同様な波形の信号が出力される。
【００９９】
このように、図１０に係る実施形態では、各受信用振動素子ごとに目標位置を対象とした選択的な復調処理により復調信号（図１２の復調信号１〜６）が形成され、さらに、各受信用振動素子ごとに目標位置に応じて位相が調整された参照波信号（図１２の参照波信号１〜６）を用いて復調信号が検波処理されてミキサ出力が得られる。そのため、複数のミキサ出力（図１２のミキサ出力１〜６）を加算することにより、目標位置を焦点とした合成目標信号（図１２の加算部出力）を得ることができる。
【０１００】
なお、複数の受信用振動素子に対応した複数の復調信号（図１２の復調信号１〜６）を形成し、各受信用振動素子ごとに目標位置に応じて復調信号を遅延処理してから、同一の参照波信号を用いて、遅延処理された複数の復調信号の各々を検波処理して、複数のミキサ出力（図１２のミキサ出力１〜６）を得るようにしてもよい。
【０１０１】
図１０の加算部６６，６７以降の構成は、図８に示すとおりであり、ＦＦＴ回路６８が加算部６６から出力される加算部出力に対してＦＦＴ演算を実行し、ＦＦＴ回路６９が加算部６７から出力される加算部出力に対してＦＦＴ演算を実行する。これにより、目標位置を焦点として合成された複素ベースバンド信号の周波数スペクトラムが得られ、ドプラ情報解析部７０は、その周波数スペクトラムからドプラ情報を抽出する。つまり、ドプラ情報解析部７０において目標位置からのドプラ情報が選択的に抽出される。
【０１０２】
図８に係る実施形態においても、生体内の各深さ（各位置）ごとにドプラ情報を抽出して、例えば、超音波ビーム（音線）上の各深さごとに生体内組織の速度を算出してリアルタイムで出力する。なお、超音波ビームを走査させて二次元的あるいは三次元的に生体内組織の各位置の速度を算出してもよい。また、表示処理部８０は、生体組織の深さ（位置）ごとの速度に基づいて、例えばドプラ波形や、深さ速度の情報を含むグラフなどを形成し、形成したドプラ波形やグラフなどを表示部９０にリアルタイムで表示させる。
【０１０３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した本発明の好適な実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【０１０４】
２０  デジタル変調処理部、２２  ＲＦ波発振器、２４  パターン発生部、３０  遅延処理部、３２  遅延回路、３４  参照信号メモリ、４０Ｉ  位相調整部Ｉ、４０Ｑ  位相調整部Ｑ、４４Ｉ  参照信号メモリＩ、４４Ｑ  参照信号メモリＱ、５０  復調処理部、６０  受信ミキサ、６８，６９  ＦＦＴ回路、７０  ドプラ情報解析部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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